HITILAFU YA GALIAMU, IKILINGANISHWA NA JUA

Galiamu-71 inaweza kumeza nyutrino ya elektroni na kugeuka kuwa jemanyamu-71, ikitema elektroni. Kusanya atomi chache za jemanyamu zilizoundwa ndani ya galiamu, zihesabu, na utakuwa umepima mtiririko wa nyutrino. Hivyo ndivyo vigunduzi vya SAGE na Gallex/GNO vilivyolitazama Jua.

Ili kukagua vigunduzi hivyo, wanafizikia pia walivikabili kwa vyanzo bandia vya nyutrino — sampuli zenye mionzi mikali sana za kromiamu-51 na agoni-37. Idadi ya jemanyamu ilitoka chini. Majaribio ya mwanzo yaliashiria hilo bila kulimaliza swali. Kisha jaribio la BEST, lenye chanzo cha kromiamu-51 cha megakyurii 3.5 ndani ya kanda mbili zilizoingiliana za metali kiowevu ya galiamu, likalithibitisha.

Asilimia ishirini zimepotea

BEST ilibuniwa kama jaribio la mzunguko wa umbali mfupi, kupima kama nyutrino tasa (sterile neutrinos) zilizochanganyika na nyutrino za kawaida za elektroni zingeweza kueleza upungufu huo. Viwango vya unasaji havikuonyesha kutegemea umbali. Kwa pamoja, vipimo sita vya vyanzo — 0.97, 0.81, 0.97, 0.83, 0.81 na 0.78 ya kiwango kilichotarajiwa — vinathibitisha kiwango cha chini kwa zaidi ya sigma 4, kwa uwiano wa jumla wa 0.817. Hii ndiyo hitilafu ya galiamu.

Kiwango kinachotarajiwa kinategemea sehemu-mtambuko (cross-section), uwezekano kwamba galiamu inanasa nyutrino. Inatokana na mmenyuko wa kinyume, uozo wa mionzi wa jemanyamu-71 kwa unasaji wa elektroni, ambao nusu-maisha yake (siku 11.465) na nishati yake vinajulikana kwa usahihi. Hatua moja ya utoaji huo inashughulikia elektroni na kiini kila kimoja peke yake — “ugawanyaji kwa vipengele” (factorization). Mwaka 2026, Cadeddu na wenzake walidai katika Physical Review Letters kwamba hatua hii inaweza kushindwa na kufanya sehemu-mtambuko halisi kuwa chini kwa 20%. Steven Elliott, wa Maabara ya Kitaifa ya Los Alamos, na Hamish Robertson, wa Chuo Kikuu cha Washington, wana shaka: ugawanyaji huzalisha upya vipimo katika viini vingi kwa takriban 1%, kukiwa na kighairi kimoja kinachojulikana, sodiamu-22, kwa takriban 10%. “Kuvunjika kwa ugawanyaji katika kiwango cha 20% kwa hiyo kungeshangaza sana.”

Chanzo ambacho hakuna aliyekijenga

Kwa hiyo walitumia chanzo cha nyutrino kinachosawazishwa bila kutegemea galiamu: Jua. Utoaji wake wa nyutrino sasa hupimwa Duniani kupitia mimenyuko ya msingi ya Modeli Sanifu — nyutrino zikigonga na kuruka kutoka kwa elektroni katika kigunduzi cha Borexino, na zikivunja viini vya dyuteriamu katika SNO. Hakuna kati ya hayo kinachotegemea sehemu-mtambuko ya galiamu.

Waandishi wanaunganisha vyanzo vitano vya jua: mnyororo mkuu wa protoni-protoni (pp), pamoja na pep, beriliamu-7, mzunguko wa CNO na boroni-8. Borexino inatoa mitiririko ya beriliamu-7, pep na CNO, SNO mtiririko wa boroni-8. Mtiririko wa pp unatokana na mng’ao wa Jua: kila kiini cha heliamu kinachoundwa hutoa nyutrino mbili na MeV 26.731, na takriban 2% ya nishati hiyo huondoka kama nyutrino. Njiani, nyutrino hubadilisha ladha (flavour); uwezekano kwamba moja inafika ikiwa bado nyutrino ya elektroni unakokotolewa kwa vigezo vya mchanganyiko kutoka Daya Bay na JUNO, na wasifu wa msongamano wa modeli ya jua — utegemezi pekee uliobaki kwa modeli za jua. Sehemu-mtambuko za galiamu zinatoka kwenye tathmini mpya ya Haxton na Rule.

Sitini na saba kati ya sitini na saba

Utabiri kwa kigunduzi cha galiamu, katika vipimo vya nyutrino za jua (unasaji kwa kila atomi lengwa 10³⁶ kwa sekunde):

nyutrino za pp: 40.00
beriliamu-7: 18.75
boroni-8: 4.17
CNO: 3.00
pep: 1.55
jumla: 67.5 (+1.4 / −1.1)

SAGE na Gallex/GNO, kwa pamoja, zilipima 66.1 ± 3.1. Uwiano ni 0.980 (+0.050 / −0.049).

Nukta saba zenye vipau vya makosa: majaribio sita ya vyanzo karibu na 0.8 ndani ya ukanda wa buluu, na nukta nyekundu ya jua karibu na 1.

Viwango vya unasaji vilivyopimwa dhidi ya vilivyotarajiwa: majaribio sita ya vyanzo (nyeusi) na jaribio la jua la kazi hii (nyekundu). Ukanda wa buluu ni matokeo ya pamoja ya vyanzo. — Figure 3, Elliott and Robertson (2026), arXiv:2610.22219.

Zaidi ya 90% ya kiwango hiki kilichotabiriwa kinategemea sehemu-mtambuko zilizochukuliwa kutoka uozo wa jemanyamu na “usawa wa kina” (detailed balance) kati ya mmenyuko na kinyume chake — sehemu ileile hasa ambayo Cadeddu na wenzake waliitilia shaka. Jua likiwa chanzo, hakuna hitilafu.

Mahali pengine

Washukiwa wawili wanaondolewa hatiani mara moja. Sehemu-mtambuko ya galiamu haionyeshi dalili ya kosa, ugawanyaji ukiwemo. Na ufanisi wa kutoa na kuhesabu atomi za jemanyamu katika vipindi vya jua vya SAGE, Gallex na BEST unathibitika; kwa kuwa taratibu za majaribio ya vyanzo zinafanana, huenda nazo pia ni sahihi.

Hitilafu yenyewe inabaki. Makala haitoi maelezo mbadala na inamalizia kwa mstari mmoja: “Chanzo cha hitilafu ya galiamu ni dhahiri kiko mahali pengine.” Jambo moja kwa muktadha: waandishi wote wawili pia wametia saini makala za BEST zilizothibitisha hitilafu hiyo hapo mwanzo.